一种机器人伺服驱动器对地短路保护电路制造技术

本发明专利技术公开一种机器人伺服驱动器对地短路保护电路，其包括稳压电源、三级对管、光耦合器、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述稳压电源为电路提供稳定的电压，所述第一电阻、第二电阻和三级对管的一侧两个发射极串联电连接组成闭合回路；所述第三电阻电连接所述三级对管的集电极和负极母线，所述第四电阻电连接所述三级对管的另一集电极和所述负极母线，所述三极管的基极电连接在第三电阻和三级对管的连接电路中，所述三极管的集电极电连接光耦合器的阴极，所述三极管的发射极电连接负极母线。本发明专利技术公开的对地短路保护电路通过模拟电路实现过流保护，电路简单，空间需求小，适用于小机型，成本低。

A Short Circuit Protection Circuit for Robot Servo Driver to Ground

The invention discloses a short circuit protection circuit for a robot servo driver to the ground, which comprises a regulated power supply, a three-stage coupler, an optical coupler, a triode, a first resistor, a second resistor, a third resistor and a fourth resistor; the regulated power supply provides a stable voltage for the circuit, and the first resistor, a second resistor and two emitters on one side of the three-stage coupler are connected in series to form a closed circuit. The third resistor electrically connects the collector and the negative bus of the three-stage pair tube, the fourth resistor electrically connects the other collector of the three-stage pair tube and the negative bus bar, and the base of the triode electrically connects in the connection circuit of the third resistor and the three-stage pair tube. The collector of the triode electrically connects the cathode of the optical coupler and the emitter electrically connects the triode. Connect negative bus. The ground short circuit protection circuit disclosed by the invention realizes over-current protection by analog circuit. The circuit is simple, the space requirement is small, and it is suitable for small machine type with low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人伺服驱动器对地短路保护电路
本专利技术涉及伺服机器人控制
，具体涉及一种机器人伺服驱动器对地短路保护电路。
技术介绍
在电机技术、电子电力技术和伺服驱动技术迅速发展的今天，无人化、规模化生产对伺服系统提出了高速度、高准确性以及高可靠性等要求。对于仅采用下桥电流采样方案的伺服驱动器，如果出现对地短路的情况，即在电路的电源侧和接地侧之间出现短路，由于采样电路不能采集到短路电路，极可能造成伺服驱动器功率模块因过电流而损坏，因而，在系统中设置对地短路保护电路就显得尤为重要。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种机器人伺服驱动器对地短路保护电路，包括第一稳压二极管、第二稳压二极管、三极管对管、光耦合器、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第一稳压二极管为保护电路提供稳定的电压，所述第一电阻、第二电阻和三级对管的一侧两个发射极串联电连接组成闭合回路，第一电阻一端与三极管对管发射极连接，且与伺服驱动器靠近功率模块一端的正母线连接。第一电阻另一端与靠近母线储能电容一端的正母线连接。第二电阻一端与三极管对管另一发射极连接，第二电阻另一端与靠近母线储能电容一端的正母线连接；所述第三电阻电连接所述三极管对管的集电极和第一稳压二极管的阳极，所述第四电阻电连接所述三级对管的另一集电极和所述第一稳压二极管的阳极，所述三极管对管的基极电连接在第四电阻和三极管对管的连接电路中，所述三极管的集电极与第五电阻一端电连接，第五电阻另一端电连接光耦合器的阴极，所述三极管的发射极电连接所述第一稳压二极管的阳极；所述光耦合器的阳极电连接靠近母线储能电容一端的正母线，所述光耦合器的集电极通过控制第六电阻与控制电路信号电源正极电连接，所述光耦合器的集电极还与伺服驱动器的控制芯片电连接；所述光耦合器的发射极接地。较佳地，所述第一稳压二极管两端并联电连接第一电容，保证电压的稳定。较佳地，所述对地短路保护电路还包括第七电阻和第二电容，所述第七电阻一端与光耦合器的集电极电连接，另一端与所述第二电容一端电连接，所述第二电容另一端接地。较佳地，所述第三电阻的两端并联电连接第三电容。较佳地，所述第四电阻的两端并联电连接第四电容。本专利技术的对地短路保护电路通过模拟电路实现过流保护，电路简单，空间需求小，适用于小机型，成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术各实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是本专利技术的对地短路保护电路的电路结构图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。如图1所示，为本实施例机器人伺服驱动器的对地短路保护电路的电路结构示意图。该对地短路保护电路包括稳压电源、三级对管U1、光耦合器PC1、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R5、第三电阻R3以及第四电阻R4，稳压电源包括并联连接的第一稳压二极管Z1和第一电容C1，该稳压电源为对地短路保护电路提供稳定的电压。第一电阻R1与第二电阻R5和三级对管U1的一侧两个发射极串联电连接组成闭合环路，该环路内的电压总和为零，第一电阻R1两端的电压控制流过第二电阻R5的电流。第三电阻R3的一端电连接三级对管U1的集电极，另一端电连接稳压二极管的Z1的阳极，第四电阻R4的一端电连接三级对管U1的另一个集电极，另一端电连接第一稳压二极管Z1的阳极，在第三电阻R3两侧并联电连接第三电容C3，在第四电阻R4的两侧并联电连接第四电容C4，第三电容C3和第四电容C4的作用均为过滤除杂波信号。三极管Q1包括基极、集电极和发射极，其基极电连接第四电阻R4与三级对管U1的连接线上，其发射极电连接第一稳压二极管Z1的阳极，在发射极与第一稳压二极管Z1的阳极之间还电连接有第二稳压二极管Z2；三级管Q1的集电极电连接第五电阻R2的一端。光耦合器PC1作为开关器件，其能够根据第一电阻R1两端的压差是否超出预设值来决定机器人伺服驱动器的对地短路保护电路信号是高电平还是低电平。具体地，光耦合器PC1包括集电极、发射极、阳极和阴极。光耦合器PC1的阳极与机器人伺服驱动器的正极母线电连接，阴极与第五电阻R2的另一端电连接，集电极经第六电阻R6与外部直流电源VCC电连接，集电极还经第七电阻R7与伺服机器人的控制器电连接，光耦合器PC1的发射极接地。第六电阻R6的作用是保证光耦器PC1输出级未开通时，机器人伺服驱动器的输出端有固定电平。在第七电阻R7与伺服机器人的控制板中间并联电连接有第四电容C2，第四电容C2的另一端接地。第七电阻R7和第四电容C2能够滤除杂波信号。当第一电阻R1两端的压差达到一定值时，光耦合器PC1启动，其阳极和阴极导通，从而使得光耦合器PC1的集电极与发射极也导通，以拉低机器人伺服驱动器的电流保护信号。当伺服机器人的控制器对地短路保护电路信号被拉低时，该控制器的CPU接收到该对地短路保护电路信号，并报告过流故障，封锁输出，以及时避免大电流造成功率模块损坏。该电路的工作原理为：当机器人伺服驱动器处于待机或者不带电机运行状态时，正极电流为零，第一电阻R1两端的电压为正常值，三极管Q1处于关断状态，光耦合器PC1处于不工作状态，对地短路保护电路信号处于高电平，伺服机器人处于正常状态。当伺服驱动器带负载电机运行进入故障状态时，第一电阻R1两端的电压升高，在第一电阻R1、第二电阻R5和三级对管U1组成的回路中，流经第二电阻R5的电流升高，第四电阻R4两端的电压升高，当第四电阻R4两端电压超过三极管Q1的基-射极压降与第二稳压二极管Z2的稳压值之和时，导致三极管Q1开通，光耦合器PC1也进入工作状态。此时对地短路保护电路信号被拉低为低电平，输入给机器人伺服驱动器从而封锁输出，起到短路保护作用。本专利技术的对地短路保护电路通过模拟电路实现对地短路保护，电路简单，空间需求小，适用于小机型，成本低。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，对本专利技术而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本专利技术权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人伺服驱动器对地短路保护电路，其特征在于，包括第一稳压二极管、第二稳压二极管、三极管对管、光耦合器、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第一稳压二极管为保护电路提供稳定的电压，所述第一电阻、第二电阻和三级对管的一侧两个发射极串联电连接组成闭合回路，第一电阻一端与三极管对管发射极连接，且与伺服驱动器靠近功率模块一端的正母线连接。第一电阻另一端与靠近母线储能电容一端的正母线连接。第二电阻一端与三极管对管另一发射极连接，第二电阻另一端与靠近母线储能电容一端的正母线连接；所述第三电阻电连接所述三极管对管的集电极和第一稳压二极管的阳极，所述第四电阻电连接所述三级对管的另一集电极和所述第一稳压二极管的阳极，所述三极管对管的基极电连接在第四电阻和三极管对管的连接电路中，所述三极管的集电极与第五电阻一端电连接，第五电阻另一端电连接光耦合器的阴极，所述三极管的发射极电连接所述第一稳压二极管的阳极；所述光耦合器的阳极电连接靠近母线储能电容一端的正母线，所述光耦合器的集电极通过控制第六电阻与控制电路信号电源正极电连接，所述光耦合器的集电极还与伺服驱动器的控制芯片电连接；所述光耦合器的发射极接地。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人伺服驱动器对地短路保护电路，其特征在于，包括第一稳压二极管、第二稳压二极管、三极管对管、光耦合器、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第一稳压二极管为保护电路提供稳定的电压，所述第一电阻、第二电阻和三级对管的一侧两个发射极串联电连接组成闭合回路，第一电阻一端与三极管对管发射极连接，且与伺服驱动器靠近功率模块一端的正母线连接。第一电阻另一端与靠近母线储能电容一端的正母线连接。第二电阻一端与三极管对管另一发射极连接，第二电阻另一端与靠近母线储能电容一端的正母线连接；所述第三电阻电连接所述三极管对管的集电极和第一稳压二极管的阳极，所述第四电阻电连接所述三级对管的另一集电极和所述第一稳压二极管的阳极，所述三极管对管的基极电连接在第四电阻和三极管对管的连接电路中，所述三极管的集电极与第五电阻一端电连接，第五电阻另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：余凌，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44